Spielerische Vermittlung von mechanischen und technischem Grundprinzipien
Einfache Maschinen begegnen uns im Alltag überall. Sie helfen uns dabei, Arbeit mit möglichst geringem Kraftaufwand zu verrichten. Die mechanischen und technischen Grundprinzipien und Wechselwirkungen von Kräften werden anhand anschaulicher und schnell aufzubauender Modelle vermittelt. Durch das Erforschen dieser Prinzipien und praxisnaher Beispiele verfestigt sich das Erlernte spielerisch. Die Krönung des Baukastens ist eine Maschine zur Weitergabe eines Balls, an der die ganze Klasse mit verschiedenen Modulen beteiligt ist und in der die erlernten Prinzipien mit Bau- und Spielspaß vereint werden. So werden ganz nebenbei soziale und feinmotorische Kompetenzen gefördert.
Mechanische Grundlagen
Am Beispiel von verschiedenen Türkonstruktionen können Grundlagen der Mechanik spielerisch erforscht, Alltagsbezüge hergestellt und technische Problemlösungen reflektiert werden. Mit verschiedenen Waagen wird das Wiegen als Möglichkeit des Abmessens und Vergleichens und die Hebelmechanik untersucht. An einem Kranmodell werden die erworbenen Kenntnisse schrittweise ergänzt und vertieft.
Gemeinschaftsprojekt „Ballweitergabe“
Mit Ballweitergabemodellen werden unterschiedliche mechanische Lösungswege für die gleiche Aufgabe herausgearbeitet und miteinander verglichen. Zugleich wird konkret die personale und soziale Kompetenz der Schülerinnen und Schüler in Form von Teamarbeit angeregt, denn die verschiedenen Module lassen sich zu einer beliebig langen Maschine zusammenfügen. Dadurch entsteht ein beeindruckendes Gemeinschafts- und Abschlussprojekt für die ganze Klasse.
Unter dem Begriff „einfache Maschinen“ (auch als kraftsparende, kraftumformende oder arbeitserleichternde Maschinen bezeichnet) werden Werkzeuge oder mechanische Vorrichtungen zusammengefasst, die der Umwandlung einer Kraft dienen oder die Wirkung einer Kraft optimieren. Beispiele für einfache Maschinen sind das Seil, der Hebel, die Rolle und die schiefe Ebene (Keil), die in irgendeiner Kombination in fast jeder Kraftmaschine vorkommen.
Daraus ergibt sich eine große Themenvielfalt, die spielerisch leicht von den Schülerinnen und Schülern erforscht werden kann. Die Aufgabenblätter sind entsprechend den Bildungsplänen kompetenzorientiert formuliert. Ziel ist es, das eigene Denken beim Problemlösen zu kontrollieren, reflektieren und zu bewerten und so neues Wissen aufzubauen. Probleme sollen erkannt, Problemlösestrategien entwickelt und angewendet werden.
Schauen wir uns ein wenig um, sehen wir fast überall einfache und komplexe Mechaniken. Sie spielen in der Lebenswelt eine große, wenn auch häufig unerkannte oder versteckte Rolle. Vom einfachen Hebel über die Mechanik in einer Zimmertür über Kräne bis zu vielfältigen, raffinierten mechanischen Lösungen ein und derselben Aufgabenstellung. Ihre Berechtigung hat die Auseinandersetzung mit den einfachen Maschinen aufgrund des hohen Lebensweltbezugs und des kulturell verankerten Wissens, das mit ihnen verknüpft ist.
Folgende Themen und Fachbegriffe werden mit den Anwendungsmodellen behandelt:
Alle Modelle sind möglichst einfach gehalten – die Konstruktionen sind darauf ausgelegt, innerhalb einer Schulstunde aufgebaut, getestet und erforscht zu werden. Es bleibt viel Raum, auch kompliziert klingende Mechanismen wie z.B. das Viergelenkgetriebe oder einen Linearvorschub kennen zu lernen.
Land |
Stufe/Fächer |
Bezüge |
BW |
Primarstufe |
GS 1/2 SU-3.1.3.3 Bauten und Konstruktionen (4), S.24; GS 3/4 SU-3.2.3.3 Bauten und Konstruktionen (1)(2)(3), S. 46; |
BY |
Primarstufe |
GS 1/2 HSU-6.2 Bauen und Konstruieren, S. 240; GS 3/4 HSU-1.1 Die Welt untersuchen und erklären, S. 80; GS 3/4 HSU-6.2 Bauen und Konstruieren, S. 249 |
BE |
Primarstufe |
GS 1-4 SU-3 Themen und Inhalte - Zur technischen Perspektive, S. 25 ff.; GS 1-4 SU-3.4 Wohnen, S. 40; GS 1-4 SU-3.7 Wohnen, S. 41 |
BB |
Primarstufe |
GS 1-4 SU-3 Themen und Inhalte - Zur technischen Perspektive, S. 25 ff.; GS 1-4 SU-3.4 Wohnen, S. 40; GS 1-4 SU-3.7 Wohnen, S. 41 |
HB |
Primarstufe |
Funktionsweisen von einfachen Maschinen und Geräten in GS 1/2 SU-Technik und Medien, S.31; Technische Gegenstände als bedürfnisorientierte Problemlösungen in GS 3/4 SU-Technik und Medien, S.32; |
HH |
Primarstufe |
GS 1/2 SU-Technik begreifen, S.29; GS 3/4 SU-Technik begreifen, S.29 |
HE |
Primarstufe |
GS 1/2 SU-B 2.2.5 Technik, S. 133; GS 3/4 SU-B 2.2.5 Technik, S. 133 |
MV |
Primarstufe |
GS 3/4 WERKEN-Erkunden und Gestalten der bebauten Umwelt – Bauen S.19 |
NI |
Primarstufe |
GS 1/2 SU-3.1 Technik, S. 18; GS 3/4 SU-3.1 Technik, S. 19 |
NW |
Primarstufe |
GS 3/4 SU-3.2 Technik und Arbeitswelt, S. 45 |
RP |
Primarstufe |
GS 1-4 SU-4 Naturphänomene, S. 20; GS 1-4 SU-4 bebaute und gestaltete Umwelt, S. 25; |
SL |
Primarstufe |
GS 3/4 SU-4 Technik, S.28, S.30 |
SN |
Primarstufe |
GS 1/2 WERKEN-LB3 Bauen stabiler Konstruktionen, S.7.; GS 3 WERKEN-WB3 Brücken, Türme und Mauern, S.12 |
ST |
Primarstufe |
GS 1/2 GESTALTEN-Konstruieren/Formen/Fertigen, S. 13, 14; GS 3/4 GESTALTEN-Konstruieren/Formen/Fertigen, S. 13, 14 |
SH |
Primarstufe |
GS 1/2 TECHNIK-Arbeit und Produktion, S. 166; GS 3/4 FA SU-3.2.5 Themenfeld: Technische Erfindungen, S. 22; GS 3/4 TECHNIK-Transport und Verkehr, S. 167 |
TH |
Primarstufe |
GS 1/2 WERKEN-2.2.1 Realisieren stabiler Grundkonstruktionen, S. 18 ff.; GS 3/4 WERKEN-2.2.3 Fahrzeugbau -Fördertechnik, S. 22 |